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Bewertungsparameter des Schieneninfrastrukturzustands in der Bundesrepublik Deutschland

Erstellt am: 07.07.2011 | Stand des Wissens: 11.10.2021
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
Institut für Mobilitäts- und Stadtplanung, Universität Duisburg-Essen, Prof. Dr.-Ing. Dirk Wittowsky

Zur Bestimmung des qualitativen Infrastrukturzustands sind objektive Messgrößen erforderlich. Die Bundesrepublik Deutschland hat daher einen entsprechenden Kriterienkatalog definiert, der innerhalb eines Vergleichszeitraumes über mehrere Jahre hinweg angewendet wird. Der Kriterienkatalog wurde im Rahmen der sogenannten Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung (LuFV) gemeinsam mit dem Deutsche Bahn AG Konzern sowie dessen Tochtergesellschaften DB Netz AG, DB Station&Service AG und DB Energie GmbH entwickelt. Die Eisenbahninfrastrukturunternehmen des Bundes (EIU) verpflichten sich nach LuFV §14, jedes Jahr bis zum 30. April jeweils einen gemeinsamen Infrastrukturzustands- und -entwicklungsbericht (IZB) vorzulegen [BMVBS11m, LuFV III, S. 23]. Diese jährlich anzufertigende Dokumentation dient als Nachweis dafür, dass die Verpflichtungen von Seiten der EIU hinsichtlich des sachgerechten Erhalts des Schienennetzes in gefordertem Maße erfüllt wurden. Inhalt des Berichts sind entsprechend den Vorgaben des IZB folgende Punkte:
  • Hauptaussagen zu den Qualitätskennzahlen und deren Erfüllung
  • Investitionsbericht für die DB Netz AG und die  DB Station&Service AG
  • Instandhaltungsbericht mit der verfolgten Instandhaltungsstrategie
  • Infrastrukturkataster und Daten zu deren Visualisierung (zum Beispiel Karten)
Details zu einer Spezifizierung und Berechnung entsprechender Werte sind im Rahmen der Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung (LuFV) des Bundes ausführlich erläutert [BMVBS11m, LuFV III, Anlage 13.2.1 bis 13.2.3]
Zur Messung des Infrastrukturzustands werden in der LuFV sanktions- sowie nicht sanktionsbewehrte Qualitätskennzahlen (QKZ) und Beurteilungskriterien festgelegt (Abbildung 1). Die zugehörigen Werte sind seitens der EIU regelmäßig im IZB zu veröffentlichen. [BMVBS11m, Anlage 13.2.1] 2015 wurde die LuFV II verabschiedet, welche als wesentliche Neuerung die sanktionsbewehrte Qualitätskennzahl "Zustandskategorie voll- und teilerneuerte Brücken" einführt. [EBA15] 2020 trat die LuFV III in Kraft. Im Gegensatz zu den zwei vorherigen LuFV beträgt ihre Laufzeit zehn statt zuvor fünf Jahre und schafft damit mehr Planungssicherheit für EUI und bauende Wirtschaft. Als neue Qualitätskennzahlen sind in der LuFV III die Netzverfügbarkeit, der Substanzwert und die Gleislage hinzugekommen. [BMVBS11m]
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Abbildung 1: Kennzahlensystem zur Messung des Infrastrukturzustands (Eigene Darstellung nach [DBAG21a, S. 9]). Zum Vergrößern bitte anklicken.
Der theoretische Fahrzeitverlust (thFzv) wird ausschließlich anhand der vorhandenen Infrastruktur errechnet. Zugarten, die in Abhängigkeit zum jeweiligen Betriebsprogramm variieren (Regional-, Fern- und Güterverkehr), unterliegen einem technischen Wandel, der jedoch unbeachtet bleibt. Stattdessen befährt ein "theoretischer Zug" mit unendlicher Anfahr- und Bremsbeschleunigung und der Länge null den entsprechenden Streckenabschnitt. Das auf der Strecke vorhandene Geschwindigkeitsprofil wird vollständig ausgenutzt. Es werden nur durch Infrastrukturmängel berücksichtigt, die durch Fahrzeitverluste verursacht werden. Hierbei fließen ausschließlich Infrastrukturmängel in die Berechnung ein, die eine Bestandszeit von mehr als 100 Tagen aufweisen [BMVBS11m, LuFV III, S. 13]. Die betreffende Qualitätskennzahl thFzv ergibt sich für das Gesamtnetz aus der Differenz zwischen Fahrzeit mit Infrastrukturmängeln (Ist-Geschwindigkeit) und störungsfreier Fahrtdauer (Soll-Geschwindigkeit) die betreffende Qualitätskennzahl thFzv [BMVBS11m, LuFV III, S. 8].
Kritisch wird in diesem Zusammenhang der Aspekt gesehen, dass Infrastrukturmängel je nach Zugart unterschiedlich schwer wiegen. Auf die Fahrzeit eines langen und schweren Güterzugs hat eine temporäre Geschwindigkeitsreduktion größere zeitliche Auswirkungen als auf die eines leichten Regionaltriebzugs [EBA15]. Des Weiteren haben nicht nur längere Abschnitte mit verminderter Geschwindigkeit, sondern auch kurze, nah hintereinander liegende und häufig aufeinander folgende Abschnitte Einfluss auf die realisierbare Fahrzeit. In diesem Fall wirken sich häufiges Anfahren und Bremsen besonders negativ auf das Fahrprofil schwerer Züge aus. Außerdem führen Mängelabschnitte, die in kurzem Abstand aufeinander folgen dazu, dass auch die dazwischen liegende, sich in einwandfreiem Zustand befindende Infrastruktur lediglich mit verminderter Geschwindigkeit befahren werden kann.
Die Anzahl der Infrastrukturmängel (Anz-I) beschreibt Abschnitte, die kurzfristig in ihrer Leistungsfähigkeit eingeschränkt sind. Für sie wurde folgende Unterteilung eingeführt:
  • Oberbaumangel (OM)
  • Signaltechnischer Mangel (SM)
  • Brückenmangel (BM)
  • Untergrundmangel (UM)
Allerdings berücksichtigen auch diese QKZ wiederum nur infrastrukturelle Defizite mit einer Bestandszeit von mehr als 100 Tagen. Geschwindigkeitsherabsetzungen an Bahnübergängen aufgrund behördlicher Anordnungen fließen beispielsweise nicht mit ein [EBA15, S. 22].

Das durchschnittliche Anlagenalter wird für Gleise, Weichen, Kreuzungen und Brücken einzeln erfasst [BMVBS11m, Anlage 13.2.1, S. 59 f.; DBAG21a, S. 154f.]. Während der konstruktive Zustand von Ingenieurbauwerken (Brücken, Tunnel) für die jeweiligen Bauwerksteile separat ermittelt wird, bildet sich der Zustandswert für ein Gesamtbauwerk über das arithmetische Mittel. Hierbei findet eine Abstufung von Zustandskategorie 1 (Punktuelle Schäden am Bauwerk oder Bauwerksteil) und bis 4 (gravierende Schäden am Bauwerk oder Bauwerksteil) statt. [DBAG21a, S. 156]

Verspätungen über 90 Sekunden werden dokumentiert und fließen in die Gesamtverspätung ein. Messpunkte sind Zuganfangs-, End- und weitere größere Knotenbahnhöfe. [DBAG21a, S. 166]

Als alternatives Bewertungsverfahren sei an dieser Stelle beispielhaft auch die abweichende Herangehensweise des Verkehrsverbundes Berlin-Brandenburg (VBB) im Rahmen der "Qualitätsanalyse Netzzustand 2019" erläutert. Hier nimmt der Aufgabenträger im Hinblick auf die LuFV eine Netzzustandsanalyse anhand eigener Kriterien vor. Primäres Zustandsmerkmal ist ebenfalls der Fahrzeitverlust. Die Ursachen hierfür werden unter anderem den Kategorien
[VBB20, S. 7f.]

Bei der Ermittlung theoretischer Fahrzeitverluste werden die dynamische Anfahr- und Bremsbeschleunigung berücksichtigt. Ein Vergleich mit korrespondierenden LuFV-Werten zeigt, dass die dynamisch berechneten Fahrzeitverluste auf dem Hauptnetz für Regionalzüge, die mit begrenzter Geschwindigkeit verkehren, geringer ausfallen. Im Regionalnetz ergeben sich demgegenüber größere Fahrzeitverluste als anhand der LuFV-Kalkulationsmethode ermittelt. Infrastrukturmängel auf Strecken von vornehmlich lokaler Bedeutung scheinen somit im Rahmen der Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung unterrepräsentiert. [VBB20, S. 11ff.]
Im Gegensatz zu den theoretischen Kennzahlen der LuFV erlaubt es der alternative VBB-Ansatz daher, die nutzerseitigen Auswirkungen mängelbedingter Fahrzeitverlängerungen darzustellen. Außerdem ermöglichen Untersuchungen von Aufgabenträgern eine Identifikation von Schwachstellen durch Infrastrukturbetreiber bei der Netzzustandsermittlung.
Ansprechpartner
Institut für Mobilitäts- und Stadtplanung, Universität Duisburg-Essen, Prof. Dr.-Ing. Dirk Wittowsky
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Das Schienennetz der Bundesrepublik Deutschland (Stand des Wissens: 19.07.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?359042
Literatur
[BMVBS11m] o. A. Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung ("LuFV"), 2010/01
[DBAG21a] Deutsche Bahn AG Konzern Infrastrukturzustands- und -entwicklungsbericht 2020, 2021/04
[EBA15] o. A. Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung II, 2015/01/01
[VBB20] Verkehrsverbund Berlin-Brandenburg GmbH (Hrsg.) Qualitätsanalyse Netzzustand 2019 - Länder Berlin und Brandenburg, 2020/03
Weiterführende Literatur
[Reut12] Reutter, Felix Anpassung von Eisenbahninfrastruktur an den Klimawandel
Anreize durch die "Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung" (LuFV), GRIN Verlag GmbH, München, 2012/09/25, ISBN/ISSN 978-3-656-47121-9
[EBA10a] o. A. Infrastrukturzustands- und -entwicklungsbericht (IZB), 2010/07/19
[EBA2008] o. A. ISK-Viewer 2008 - Kartenapplikation "Qualitätskennzahl", 2008
[RoHe08] Roeser, Matthias, Heinrici, Timon Jagd nach der verlorenen Fahrzeit, veröffentlicht in Deutsche Verkehrszeitung - DVZ, Ausgabe/Auflage 143/2008, Deutscher Verkehrs-Verlag GmbH / Hamburg, 2008/11/27, ISBN/ISSN 0342-166X
Glossar
Eisenbahninfrastrukturunternehmen Eisenbahninfrastrukturunternehmen (EIU) ist ein Rechtsbegriff des Allgemeinen Eisenbahngesetzes (AEG). Gemäß § 2 Abs. 1 AEG sind Eisenbahninfrastrukturunternehmen öffentliche Einrichtungen oder privatrechtlich organisierte Unternehmen die eine Eisenbahninfrastruktur betreiben.
Aufgabenträger
Aufgabenträger bestellen bei den Verkehrsunternehmen die im Rahmen der Daseinsvorsorge gewünschten Nahverkehrsleistungen. Dabei gibt es Unterschiede zwischen dem Schienenpersonennahverkehr (SPNV) und dem straßengebundenen öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV).
Im SPNV sind seit Bahnreform und ÖPNV-Regionalisierung im Jahr 1995/96 anstelle des Bundes die Länder für die Planung, Organisierung und Finanzierung verantwortlich. In einigen Ländern sind die Aufgabenträger für das gesamte Land zuständig, wie in Bayern, in anderen betreuen sie regional abgegrenzte Gebiete, wie in Nordrhein-Westfalen. Teilweise wird die Aufgabenträgerschaft den Verkehrsverbünden zugewiesen, wie in Hessen.
Die Aufgabenträgerfunktion für den straßengebundenen ÖPNV ist den Landkreisen oder kreisfreien Städten zugeordnet.
Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung
Bei der Leistungs- und Finanzierungsvereinbarung (LuFV) handelt es sich um ein Vertragswerk zwischen der Bundesrepublik Deutschland und den Eisenbahninfrastrukturunternehmen des Bundes (DB Netz AG, DB Station&Service AG, DB Energie GmbH). Gegenstand sind Maßnahmen, die der Erhaltung und Verbesserung des Zustands der Schienenwege des Bundes dienen (Ersatzinvestitionen und Maßnahmen der Instandhaltung).
Substanzwert Der Substanzwert (Teilwert Substanz) beschreibt den Zustand von Fahrbahnbefestigungen mit Hilfe von Zustandsmerkmalen, die die Substanz der Befestigung beeinflussen. Er wird durch Verknüpfung der substanzrelevanten Zustandswerte (Unebenheiten, Risse, Flickstellen, Eckabbrüche und Kantschäden) gebildet.
Leit- und Sicherungstechnik
Unter dem Begriff der Leit- und Sicherungstechnik (LST) werden technische Maßnahmen zusammengefasst, die getroffen werden, um einen sicheren, meist signalgeführten Eisenbahnbetrieb durchzuführen. Sie regelt die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen den Anlagen, den Signalen und den Fahrzeugen, die zur sicheren Durchführung von Zug- und anderen Fahrten notwendig sind. Wichtigster Bestandteil der LST ist die Stellwerkstechnik, mit Hilfe derer das Stellen von Weichen und Signalen sowie die Sicherung von Fahrstraßen erfolgt. Zur LST gehört auch die Zugbeeinflussung (z. B. PZB, LZB, ETCS).

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?356690

Gedruckt am Freitag, 12. August 2022 10:54:16